广天院低空经济创新成果:飞行背包、风洞装置引领未来
AI导读:
广东空天科技研究院在低空经济领域取得重大创新成果,包括单人喷气飞行背包、风洞试验平台、无人机防御系统等,这些成果有望深刻改变我们的日常生活,推动低空经济发展。
提到广州的低空经济,大家会立刻联想到亿航、小鹏汇天、广汽、极飞科技等知名飞行器制造商,这些低空飞行器的背后,是科技创新与产业创新深度融合的成果。广东空天科技研究院(简称“广天院”),由广州市人民政府、南沙开发区管委会支持建设,是广东省高水平创新研究院,也是广州市空天科技领域唯一的新型研发机构。
本期《科技周刊》,记者探访了广天院。这里,一批与低空经济紧密相关的创新成果正在加速孵化,未来或将深刻改变我们的日常生活。
文/广州日报全媒体记者武威 图/广州日报全媒体记者骆昌威
飞行背包
多场景应用:救援缉私
电影《美人鱼》中,演员使用喷气飞行器“上天”的画面令人难忘。在广天院,科研人员展示了自主研发的单人喷气飞行背包。穿戴这款背包,普通人也能安全、简便地“上天”。
广天院单人喷气飞行背包项目技术负责人陈旭智介绍,该背包以矢量涡喷发动机阵列为动力,配备显控界面操纵手柄、平台管理和飞控模块,使用95号汽油作为燃料。针对飞行器稳定性不足、操作复杂的难题,团队突破了全自动发动机伺服与飞行控制技术,让飞行背包更加稳定安全,支持有人/无人多模式切换,操作简便。
这款飞行背包可用于特种作业、应急救援、飞行表演、短程通勤等场景,还能实现精准悬停作业。在海上缉私、山地救援等应急场景下,飞行背包能迅速抵达目的地,原本需要开车数小时的路程,现在几分钟即可到达。目前,研发重点在发动机伺服控制及自动化飞行控制上,未来普通人经短期培训即可使用。
经过一年半的研发,从不带自动控制的纯人工样机,到无人化系列样机,再到最新全自动载人工程样机,飞行背包项目不断优化,已完成早期自动化飞行实验。
风洞装置
精准测试飞行器抗风性能
在广天院总装总测厂房,记者见到了广天院自主研制的低空飞行器可靠性验证风洞试验平台。
风洞是人工控制产生空气流动的实验平台,用于模拟飞行器高空飞行状态,优化控制性能,是飞行器上天前的重要环节。广天院深入考虑低空飞行器实验需求,设计了“横8纵6”共48台风机作为动力系统的风洞,可模拟城市楼宇间强风。
该风洞装置将于今年7月投入使用,建成后将成为广东首个针对低空飞行器的大型航空风洞。届时,广天院将联合多家低空飞行器企业合作,共同推动低空经济发展。风洞还将搭载三维运动捕捉系统,对低空飞行器抗风性进行量化测试。
无人机防御系统
物理杀伤“黑飞”无人机
随着全球首张eVTOL运营合格证落地广州,市民有望下半年体验“打飞的”。但“黑飞”无人机仍可能对低空载人飞行器造成风险,大型演唱会现场也存在安全隐患。
广天院研发了“低慢小”无人机防御系统,是专门针对“低慢小”无人机进行物理杀伤的智能化防御系统,可满足不同场景需求。系统由四旋翼与折叠翼两型拦截弹组成,分别用于拦截多旋翼无人机和高速无人机目标。
该系统是对无人机“软杀伤”失效后的有效反制手段,可智能识别与追踪目标,精确制导,无人值守、自动报警、自主拦截,基于消费级无人机架构,实现低成本设计。
先进发动机、飞控、惯导设备
推进低空飞行器发展
在飞行器、无人船、无人车等关键零部件方面,广天院自主研发了发动机、飞控、惯导装置,推动低空飞行器发展。
高性能微型涡喷发动机专为轻量化、高机动飞行场景设计,具备结构紧凑、重量轻、响应灵敏等特点,可用于无人机、喷气飞行背包等领域。飞控方面,GF20飞控计算机低成本、高可靠,适配多种外部设备;GF45飞控计算机高性能、高可靠,支持边缘计算。
广天院研发了G1、G2、G3等先进惯导系统,适用于无人机、无人船、水下平台等领域,将大大促进大湾区全空间无人体系建设。
飞行救护车
吊舱可容纳两名伤员
在广天院训练场地,一款吊舱式飞行救护车正在进行任务演练。
飞行救护车使用95号无铅汽油,空载航程3小时,满载飞行1小时。设有地面站规划航线,已在应急演练中验证可行性,未来还将开展适航认证。
飞行救护车最大起飞重量560kg,最大载重260kg,吊舱内可容纳两名伤员及医疗设备,如除颤仪、呼吸机、高压氧舱等,保证伤员运输安全。
飞行救护车具备跨地形快速机动救治能力,可用于灾后救援及物资投送。拥有大载荷运载能力、巡航速度可达100km/h,支持医疗设备、急救物资及多名伤员同步运输;厘米级定位导航能力,实现精准悬停与物资投送。
广东空天科技研究院
推动低空经济领域成果转化
广天院依托“力学+空天”专业技术优势,构建了“飞行器设计—系统集成—综合检测—产业孵化”全链条创新体系,自主研制多款新型低空飞行器及配套系统。
广天院不仅助力低空经济发展,还在商业航天、深海深空、智能无人系统等领域为广州产业发展提供科技支撑。促成全球顶尖商业航天企业中科宇航落户南沙,参与研发的“力箭一号”固体运载火箭首飞成功。
广州与中国科学院合作密切,多家院属单位及共建新型研发机构落户广州,为科研事业提供支撑。近年来,广州与中国科学院共同建设南沙科学城、明珠科学园,促成大湾区科学论坛永久落户广州。
广州已与中国科学院合作建设多家省高水平研究院,建立科技成果转化长效对接机制,促进高质量成果落地。
科学家解读前沿
广天院首席科学家黎作武:赋能大湾区全空间无人体系发展
广天院获批广东省高水平创新研究院、空天飞行器工程技术研究中心等,是大湾区全空间无人体系及低空经济产业孵化基地。
黎作武介绍,广天院正在搭建全空间无人体系管理服务系统,融合无人设备,形成联盟性质服务平台,适用全空间无人体系复杂应用场景。
广天院与合作伙伴共同探索,为南沙乃至整个大湾区提供海陆空一体服务。曾开展全空间无人体系应对化学品运输船撞击联合演练,成功处理突发事件。
应急领域将成为全空间无人体系重要应用场景之一,广天院将开拓更多优质产品,助推全空间无人体系建设。
(文章来源:广州日报)
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